建筑外墻節(jié)能設(shè)計常見問題及對策

1、<p>　　建筑外墻節(jié)能設(shè)計常見問題及對策</p><p>　　摘要：隨著現(xiàn)代建筑的逐步發(fā)展，建筑幕墻這一建筑外裝飾結(jié)構(gòu)以其美觀性及功能性逐漸受到建筑設(shè)計師們的青睞，被越來越多的應(yīng)用在各類現(xiàn)代建筑上，特別是在大中型的公共建筑上的應(yīng)用尤為廣泛。建筑幕墻模糊了傳統(tǒng)觀念上用于采光、通風的窗子與用于保溫、支撐的墻體之間的概念，它不僅更新了現(xiàn)代建筑設(shè)計的理念和手法，更展現(xiàn)了現(xiàn)代建筑技術(shù)的進步和創(chuàng)新。但隨之而來的問

2、題是，建筑幕墻在保持其良好的采光性能及外觀造型要求的同時，損失了一定的保溫性能，這樣不利于滿足建筑節(jié)能設(shè)計，特別是在隆冬季節(jié)的我國北方這類嚴寒地區(qū)，此類問題的凸顯一直受到幕墻設(shè)計師的高度重視。因此，本文就從建筑幕墻的保溫優(yōu)化理念出發(fā)，通過建筑幕墻的材料使用及結(jié)構(gòu)設(shè)計等方面分別討論。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：幕墻保溫 節(jié)能 </p><p>　　中圖分類號： TU111 文獻標識碼：

3、A </p><p>　　引言：幕墻作為建筑物的外圍護結(jié)構(gòu)不但要滿足人們采光、日照、通風、視野等基本要求，還要具有優(yōu)良的保溫、隔熱、隔聲性能，才能為人們提供舒適、寧靜的室內(nèi)環(huán)境，才能滿足人們節(jié)約能源、保護環(huán)境、改善熱舒適條件、提高生活水平和實現(xiàn)社會可持續(xù)發(fā)展的要求 </p><p>　　建筑外墻節(jié)能常見問題有很多，下面我將簡單的描述一下。 </p><p>　　（1

4、）外墻龍骨根部包裹不完全，造成冷熱橋效應(yīng) </p><p>　　龍骨主要為角鋼，外幕墻龍骨一般是直接焊接在墻體預(yù)埋件上，由于角鋼槽內(nèi)施工時極其不便，普通的保溫措施無法包裹到該部位，同時鋼材與保溫材料熱脹冷縮的系數(shù)不同，引發(fā)縫隙的擴大，縮減了保溫層的使用壽命，造成冷熱橋。 </p><p>　?。?）外幕墻與保溫層之間的“煙囪”效應(yīng) </p><p>　　外幕墻與保溫

5、層之間的“煙囪”效應(yīng)，極其容易造成風揭現(xiàn)象，縮減保溫壽命，且對于消防安全極為不利。 </p><p>　　（3）外幕墻與外門窗連接處易形成“風洞” </p><p>　　在設(shè)計時外幕墻與外門窗連接處保溫隔熱考慮不充分，極易在縫隙處形成冷熱橋，甚至透過縫隙形成“風洞”，導(dǎo)致保溫隔熱性能的降低。 </p><p>　　玻璃幕墻保溫隔熱性能比較差，通風效果不太好，直接影響

6、到建筑物的設(shè)備配置及能源消耗，有悖于我國的國情。建筑師和采暖空調(diào)專業(yè)技術(shù)人員，要考慮玻璃幕墻使用的適應(yīng)性和最大限度地減少能耗，幕墻的保溫性能系指建筑幕墻室內(nèi)外兩側(cè)存在空氣溫差的條件下，幕墻阻抗從高溫―側(cè)向低溫―側(cè)傳熱的能力(不包括從縫隙中滲透空氣的傳熱)，幕墻的保溫性能用傳熱系數(shù)K來表示。 </p><p>　　傳熱系數(shù)K的物理意義為：在穩(wěn)定傳熱條件下，幕墻室內(nèi)外兩側(cè)的空氣溫度差為1K，單位時間內(nèi)通過單位面積的傳

7、熱量，以W／m2.k計。 </p><p>　　表1建筑幕墻保溫性能分級值 </p><p>　　玻璃的選用對玻璃幕墻的保溫隔熱性能影響最大 對于玻璃幕墻而言，由于玻璃的面積占外立面的85％以上，參加熱交換的面積很大，能耗相對也多，其玻璃材料是節(jié)省能源的關(guān)鍵。傳統(tǒng)明框幕墻做法： 玻璃板塊分格的縫隙對玻璃幕墻的保溫隔熱性能有很大影響，特別是明框幕墻。傳統(tǒng)明框幕墻室內(nèi)外鋁型材之間沒有其它隔熱材

8、料間隔，而隔熱斷橋鋁型材在室內(nèi)外鋁型材之間有―道隔熱保溫性能非常好的隔熱體。隱框幕墻對鋁型材沒有嚴格的保溫隔熱要求。幕墻板塊分格縫隙有兩種方法密封：一種是采用耐侯密封膠，另一種是采用膠條。由于用耐侯密封膠現(xiàn)場濕密封可以有效的保證幕墻的氣密性，減少了室內(nèi)外空氣的流動量，因此就可以有效的保證幕墻的保溫隔熱性能。 冬天，關(guān)閉進風口和出風口，內(nèi)外兩層幕墻中間的空氣由于陽光的照射而溫度升高，像―個溫室，提高了內(nèi)層幕墻的外表面溫度，減少了室內(nèi)熱量的

9、散失，從而降低建筑物采暖的運行費用。 夏天，打開上下進排風口，由于煙囪效應(yīng)，產(chǎn)生氣流，在通道內(nèi)運動的氣流帶走了通道內(nèi)的熱量，降低了內(nèi)層幕墻的表面溫度，減少了空調(diào)負荷。 </p><p>　　從技術(shù)資料來看，雙層幕墻與傳統(tǒng)幕墻比較：采暖時可以節(jié)省能源約40％～50％，制冷時可以節(jié)約能源約40％～60％。 如果采用普通透明玻璃，它的熱傳系數(shù)高，且對太陽輻射和遠紅外熱輻射沒有能力限制，因此其面積越大夏季進入室內(nèi)的熱量越

10、多，冬季室內(nèi)散失的熱量也越多。不同的玻璃其性能差別也不同，一個玻璃品種不能適用于所有氣候環(huán)境和使用朝向。為阻隔太陽輻射熱， 對玻璃也要進行處理。如在玻璃原片中添加一些元素可以成為吸熱玻璃，在玻璃的一個面鍍膜可成為熱輻射玻璃，Low―E玻璃及Solar―E玻璃等。例如吸熱玻璃吸收的熱量越多，阻隔熱的效果就越好。但吸熱和透光是矛盾的，所以，吸熱玻璃的隔熱也受到一定的影響，況且吸熱玻璃吸收的一部分熱量仍會 有相當多的傳人室內(nèi)。熱反射玻璃在反射

11、紅外線的同時，對可見光的透射也有一些減弱和反射，使采光率降低，反射光會造成眩光污染。由于熱反射玻璃反射太陽能，因而不適應(yīng)于北方寒冷地區(qū)。低輻射鍍膜玻璃是上世紀90年代開發(fā)應(yīng)用的玻璃新品種， 其輻射率一般為0．1左右，最低可以降至0．05，是普 通玻璃輻射率的1／10左右，提高了節(jié)能效果。而遮陽型Low―E玻璃采用獨特的熱噴射鍍膜技術(shù)</p><p>　　不透明幕墻的保溫形式一般可分為內(nèi)保溫與外保溫兩種。內(nèi)保溫由于

12、將保溫材料安裝于砌塊墻內(nèi)，將混凝土梁、柱暴露于冷空氣中形成冷橋，大大折減了建筑本身的保溫效果。同時冷橋部位容易出現(xiàn)結(jié)露現(xiàn)象，所以在工程中并不建議采取此保溫形式。外保溫由于安裝在砌塊墻以外，不但避免了梁、柱的橋效應(yīng)，而且對于樓體結(jié)構(gòu)本身因為溫度的變化而產(chǎn)生的不利因素也起到了重要的防護作用。但現(xiàn)在工程中一般都將保溫材料直接附著在樓體表面。這種施工方式對于樓體的保溫非常的不利。應(yīng)當在保溫材料與結(jié)構(gòu)之間留有50mm以上的空氣層。并盡量防止空氣層

13、內(nèi)的氣體流動。這樣將對保溫效果起到積極的促進作用。 幕墻保溫材料的選擇直接決定著幕墻的保溫效果。材料的選擇包括材料的種類及材料的厚度兩個方面。保溫材料傳熱阻＝保溫材料層的厚度/保溫材料層的導(dǎo)熱系數(shù)。常用的幕墻保溫材料礦物棉、擠塑板、聚苯板等幾種。 </p><p>　　由于板材與板材間留有一定的縫隙（一般為8-12mm）。板材內(nèi)部的空氣與外界冷空氣直接聯(lián)通，面材與保溫材料間的空氣層失去保溫作用，在這種情況下應(yīng)考慮

14、加厚保溫材料的傳熱阻。由于板材與板材間利用密封材料密封，板材內(nèi)部的空氣層與外界冷空氣被隔離開來，空氣層由此成為保溫層。對于建筑保溫起到了有效的促進作用。如果在收邊位置能做到有效的密封，盡量限制空氣層中的空氣流動，盡管此空氣層不能和中空玻璃內(nèi)的空氣層相提并論，但對于建筑保溫也能起到不可忽視的作用。因此建議對于面材與主體結(jié)構(gòu)的收口要做細致的處理。盡量避免空氣流動及熱量的傳導(dǎo)，收邊位置也要做保溫處理。 </p><p>

15、;　　總結(jié)：建筑幕墻作為建筑工程的一項外圍護結(jié)構(gòu)或裝飾性結(jié)構(gòu),在我國的國民經(jīng)濟建設(shè)中已得到了廣泛的應(yīng)用，建筑節(jié)能、綠色環(huán)保、生態(tài)健康、可持續(xù)發(fā)展的建筑設(shè)計理念已成為建筑設(shè)計今后的發(fā)展方向,對建筑幕墻設(shè)計既提出了越來越高的要求,又迎來了難得的發(fā)展機遇和嚴峻的挑戰(zhàn)。 </p><p><b>　　參考文獻： </b></p><p>　　[1] JGJ102-2003.玻